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IF2005系列免清洗助焊剂在无铅工艺中的应用
IF2005系列免清洗助焊剂是北京晶英免清洗助焊剂有限公司（INTERFLUX）的主导产品。它是一种低固体含量的免清洗助焊剂，在焊接过程中焊剂中的固体成分能完全挥发，极大地保证了高尖端电子产品的可靠性。这种不含卤素的助焊剂符合Bellcore和IPC标准，且通过美国军标（MIL－F－14256F）的认证，一直受到广大使用客户的好评。
随着欧盟WEEE和RoHS两项指令的正式公布，从2006年7月1日起，将全面禁止铅在电子产品中的使用，极大的推动了电子产品的无铅化进程。无铅焊料、无铅助焊剂、PCB板和元器件的无铅化、无铅焊接设备以及无铅焊接工艺正在逐步成熟。
无铅焊接工艺的特点主要是无铅焊料熔点温度的升高导致焊接温度的升高，以及无铅焊料中元素Sn含量的升高导致焊料的易氧化和对焊接设备的腐蚀性加强。对于无铅焊接，由于在高温和高含氧量的情况下进行焊接会给印制板焊后的清洗带来困难，影响板面的清洁。助焊剂的热稳定性不仅有助于焊接，也有助于焊后板面的清洁。较好的溶解和喷射方法是改善板面净化的发展方向。
北京晶英公司的IF2005系列免清洗助焊剂具有无松香、无卤素、焊后不用清洁处理、无接触故障（甚至焊面上的碳膜接点也无接触故障）、可焊性能最佳等特点。由于免除了所有矫正性操作和解决了生产瓶颈问题使产品实现高的可靠性。通过国内几家大型加工企业的工艺试验和实际应用，表明IF2005系列助焊剂在无铅波峰焊接中也能获得很好的效果。
目前IF2005系列助焊剂应用比较广泛的涂覆方式主要有发泡和喷雾两种方式。
发泡系统由于助焊剂槽是开放式的，焊剂挥发比较快，直接与空气接触，因而密度不易控制、助焊剂亦容易遭到污染。应对焊剂槽加以控制并且严格控制助焊剂的比重在0.808－0.815（参考值20℃时）之间，而且要定期对焊剂槽进行清理和更换助焊剂。如果比重大于0.815时，要添加T2005M稀释剂（参见比重与温度表）。在确保焊剂槽和发泡棒不被其它焊剂污染的情况下，调整泡沫与PCB接触面（<2CM）。气刀在发泡系统中是至关重要的，它可以吹掉多余的助焊剂，以减少焊剂损耗和对热量的需求，降低火灾的隐患。如果焊剂量比较大，气刀又没有调整好，会造成焊点的桥连和印制板的不清洁。我们建议使用20µm气孔的发泡棒，气压2-3巴最为理想，这样能形成比较细密的泡沫。
喷雾方式具有助焊剂涂覆均匀、可以控制喷涂的焊剂量、焊剂不易挥发、比重变化小、
环保等优点，已经成为当今的主流涂覆方式。在使用IF2005系列助焊剂时应尽量调整喷嘴所喷出焊剂的雾化程度，以及控制助焊剂的喷涂量。当雾化程度比较理想时，助焊剂形成一层薄而均匀的涂层涂覆在PCB的焊接面上。当采用混装工艺时，建议在距离喷嘴边缘10CM处安装气刀，以消除因毛细管作用可能存留在SMD元件之间的液滴。另外，在喷雾装置上使用IF2005系列助焊剂时不需要添加T2005M稀释剂,可以进一步降低生产成本.
预热可以将助焊剂中多余的溶剂和PCB板上夹带的水分蒸发掉，增加助焊剂的粘性。如果助焊剂的粘性太低，助焊剂会被熔融的焊料过早的排挤出，造成表面润湿不良。只有当预热达到一定的温度时，焊剂中的活化剂开始分解，所分解出的化学成分与PCB板和元件引线的金属表面氧化物相互作用，达到清除金属表面氧化物的目的。因此，涂覆好助焊剂的PCB板需要加热到活化温度才能发生这种反应，并在此温度下停留足够的时间，以保证焊剂能充分净化PCB板和元件引线的表面，起到助焊的作用。为使采用IF2005系列助焊剂焊接出的PCB板最清洁且无任何缺陷，我们建议将预热区域的温度调整到助焊剂所需要的活化温度。普通常规方式插装的印制板元件面的温度在85℃-105℃，多层板或混装板元件面要求在100℃-160℃。只有达到预期的预热温度才能加速助焊剂溶剂的挥发和使焊剂活化，得到好的焊接效果.
现今无铅波峰焊焊料主流的合金有以下几种：
无铅焊料 锡锅温度
Sn99.3-Cu0.7(Sn-Cu) 530℉/276℃
Sn96.5-Ag3.0-Cu0.5(SAC305) 520℉/270℃
Sn95.5-Ag4.0-Cu0.5(SAC405) 530℉/276℃
Sn96.5-Ag3.5(Sn-Ag) 530℉/276℃
它们的熔点（217℃-221℃）比传统的Sn-Pb（183℃）合金焊料要高出30℃-40℃，这就使得焊点的亮度和润湿不如有铅锡焊料的好。如果预热温度和预热时间调整不当将会造成较多的焊后残留物，或由于焊剂活性不足，造成焊点润湿性更差。当预热温度偏低时还可能会导致有气体放出而产生焊料球和飞溅。
在使用IF2005系列免清洗助焊剂时，要精心调整好焊锡波峰的各项参数。首先要将导轨的倾斜角度调整到5℃-7℃之间。在焊接高密度板和混装板时，如果倾角太小容易出现桥接，特别是在SMT器件的“遮蔽区”；倾角太大会造成焊点吃锡量太小，产生虚焊。其次是波峰高度的调整，一般波峰的液面高度要在PCB板厚度的1/2-1/3左右，焊点在峰口的停留时间至少要有4秒。如果使用的是双波峰，焊点与第一个焊料波峰接触时间应<2秒，与第二个焊料波峰接触时间应保持在3-5秒。若是焊接镍/金PCB板，整个的波峰焊接触时间应大于6秒。这样在焊料波峰顶部的氧化物能很好的被排除掉，并且产生一个焊料的向上推力，提高PCB板通孔的润湿性，PCB板始终与纯净的、低氧化焊料相接触，即使使用较低活性的助焊剂，也不会影响焊接效果。
我们在对无铅产品进行质量检验时发现焊点的光亮和润湿性不如Sn/Pb合金所焊出的焊点，但是这些无铅的产品已经符合IPC的质量验收要求。在工艺试验的过程中，发现有一些焊点通孔的横切面存在空洞的问题，但焊点的两端没有空洞。我们分析可能是焊料的流动性差和预热不足所产生的，因此对焊接过程中的焊接参数进行多次调整，甚至使用其它厂商的助焊剂进行试验，但是空洞的问题都没有改善。为了准确地判断空洞形成的原因，我们暂时排除焊剂和焊接参数的问题，对印制板的金属镀层进行分析，发现印制板通孔内的金属镀层厚度和质量存在一定的问题，不能适应在无铅的生产工艺中进行焊接。经与印制板厂商协调，改善印制板的镀层等制板工艺，终于解决了PCB板通孔内的空洞问题。以上的试验告诉我们，无铅焊接的工艺完善不光是要有适合的无铅合金焊料、无铅焊剂、无铅设备，还需要协调更多的方面，包括印制板和元器件，只有全部都达到无铅化的要求后才能整体提高无铅的工艺水平.
 
正确调整波峰焊的参数，使IF2005系列助焊剂能够更好的发挥其功效。满足无铅焊接工艺的需要，满足客户的质量要求。使我们的产品能更好的为您服务——这就是我们北京晶英免清洗助焊剂公司始终努力不懈追求的目标。
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2005-3-11 |
